雙點(diǎn)激光測(cè)控自動(dòng)調(diào)平整地裝置的設(shè)計(jì)與研究

1、 雙點(diǎn)激光測(cè)控自動(dòng)調(diào)平整地裝置的設(shè)計(jì)與研究 劉英建林慶霞馬天保王碩Summary：針對(duì)于激光整平土地方面是單點(diǎn)作業(yè)（一個(gè)激光接收器），不能實(shí)現(xiàn)平整刮板左右高低的獨(dú)立調(diào)整，常規(guī)土地平整作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大、平整精度低等農(nóng)業(yè)上的平地問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種雙點(diǎn)激光測(cè)控自動(dòng)調(diào)平整地裝置，實(shí)現(xiàn)雙點(diǎn)激光控制整地作業(yè)。本文主要闡述了該裝置的裝置設(shè)計(jì)以及進(jìn)行模擬地表高程差的實(shí)驗(yàn)研究介紹。Key：土地平整;自動(dòng)調(diào)平;雙位接收眾所周知，我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)耕地面積可以達(dá)到20.24億畝。每年農(nóng)田灌溉用水量大約在3600億立方米，占全國(guó)總供水量的65%左右，由于地表不平整造成農(nóng)田灌溉方面的水資源利用率不足50%。同

2、時(shí)，地表不平整導(dǎo)致農(nóng)作物出苗率和整齊率也大大下降。本文針對(duì)于農(nóng)田不平導(dǎo)致灌溉不均、水資源浪費(fèi)、出苗不均、產(chǎn)量下降以及常規(guī)土地平整作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大、精度低，不能滿足精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)對(duì)地表精平的要求，研究設(shè)計(jì)了一種雙點(diǎn)激光測(cè)控自動(dòng)調(diào)平整地裝置，并進(jìn)行了平地實(shí)驗(yàn)。1整體設(shè)計(jì)整平裝置主要由平整刮板、電推桿、扭桿、激光桅桿、激光接收器五部分構(gòu)成，如圖1所示。主要有主懸掛調(diào)節(jié)負(fù)責(zé)調(diào)整工作深度，副懸掛調(diào)節(jié)采用激光測(cè)控技術(shù)，.采用雙位激光接收器，用雙彈性扭桿獨(dú)立調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，整平刮板上有四個(gè)掛接點(diǎn)，其中中間位置兩個(gè)鉸接點(diǎn)掛接扭桿，外側(cè)兩個(gè)鉸點(diǎn)掛接兩個(gè)升降調(diào)節(jié)電推桿，平整刮板最外側(cè)背部固定兩個(gè)激光桅桿。工作時(shí)兩個(gè)升降調(diào)節(jié)電推

3、桿掛接在工作部件固定架上，兩個(gè)扭桿掛接在驅(qū)動(dòng)部件機(jī)架上，工作過(guò)程中兩個(gè)激光接收器相對(duì)激光基準(zhǔn)面的距離為調(diào)節(jié)信號(hào)，控制兩個(gè)升降調(diào)節(jié)電推桿調(diào)節(jié)平整刮板兩側(cè)高度變化，使得激光接收器始終保持中間位置在激光基準(zhǔn)面上，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)平整地面的目的。2創(chuàng)新點(diǎn)（1）采用激光測(cè)控技術(shù)，利用激光平面作為基準(zhǔn)平面，保證了基準(zhǔn)平面精度。可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)的功能，誤差每100m不超過(guò)30mm。（2）采用雙位激光接收器和PLC控制器，通過(guò)實(shí)時(shí)信號(hào)處理規(guī)則，使控制信號(hào)準(zhǔn)確無(wú)誤，控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。（3）采用雙彈性扭桿獨(dú)立調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)平整刮板左右高低的獨(dú)立調(diào)整。3實(shí)驗(yàn)研究3.1實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為河北農(nóng)業(yè)大學(xué)三分廠試驗(yàn)基地。實(shí)驗(yàn)前，依

4、據(jù)地面面積，取長(zhǎng)寬為100m3m，在長(zhǎng)度范圍上每隔100米插一個(gè)小旗，采用水準(zhǔn)儀通過(guò)取點(diǎn)法測(cè)量整地前的地表高程差，計(jì)算出平均值得到整地前的地表平均高度。整平地表后依然通過(guò)采用水準(zhǔn)儀通過(guò)取點(diǎn)法測(cè)量整地后的地表高程差。3.2數(shù)據(jù)分析通過(guò)模擬對(duì)比整平地表前后的地表高程差，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到地表高程差由原來(lái)的69.85mm降低到平整后的15.45mm，我們通過(guò)圖2平地前后地表高程圖可以直觀地看到整平效果十分明顯，滿足地表精平要求。4結(jié)論本文設(shè)計(jì)了采用激光平地技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)調(diào)平技術(shù)和PLC控制技術(shù)且適用于旋松聯(lián)合作業(yè)機(jī)配套的地表整平裝置雙點(diǎn)激光測(cè)控自動(dòng)調(diào)平整地裝置，實(shí)現(xiàn)了激光控制精準(zhǔn)平地作業(yè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)

5、果表明，表高程差由原來(lái)的69.85mm降低到平整后的15.45mm，顯著地改善了地表不平整的情況，對(duì)我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與智慧農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展具有重要意義。Reference：1孫啟新，陳書(shū)法，楊進(jìn)，等.水田激光耙漿平地機(jī)設(shè)計(jì)J.農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程，2019，57（8）：27-30.2孟志軍，付衛(wèi)強(qiáng)，武廣偉，等.激光接收器自動(dòng)升降式平地機(jī)的研制與試驗(yàn)分析J.江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，36（4）.3胡煉，杜攀，羅錫文，等.油氣扭桿彈簧的剛度特性及影響因素的研究J.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2019（8）：207-210.4周浩，胡煉，羅錫文，等.懸掛式多輪支撐旱地激光平地機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)J.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2019（8）：15-21.5賈超，趙利平，梁義維.激光控制水田打漿平地機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)J.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，40（5）：23-27.科技風(fēng)2020年4期科技風(fēng)的其它文章成品交庫(kù)崗位自動(dòng)化運(yùn)管的設(shè)